Рис.5. Расчет распределительного вала.
Распределительный вал изготавливают из углеродистых (40, 45) или легированных (15Х, 12ХН3А) сталей и легированных чугунов.
Наибольшие нагрузки распределительный вал испытывает в момент открытия выпускного клапана на режиме максимальной мощности. При этом на него действуют сила предварительной затяжки пружины Рпр, сила инерции деталей клапанного механизма Pj1 и сила давления газов Рг, приведенные к толкателю:
.
.
Здесь
,
где рц и рr – соответственно давление в цилиндре в момент открытия выпускного клапана и давление газов в выпускном коллекторе, МПа;
- площадь горловины выпускного клапана, м2.
– максимальная сила инерции клапанного
.
– максимальная сила инерции клапанного механизма в начале подъема клапана.
Значение ускорения толкателя в начале подъема клапана зависит от выбранного профиля кулачка:
, м/с2 – тангенциальный кулачок.
. 
, м/с2.
Основным расчетом распределительного вала является расчет на жесткость, который заключается в определении стрелы прогиба под действием силы Рт:
, м,
м,
где а и b – расстояния от опор до точки приложения силы Рт, м;
l – расстояние между опорами вала, м;
dр и dip – наружный и внутренний диаметры распределительного вала, м;
Е = 2,2×105 – модуль упругости первого рода для сталей, МПа.
Величина прогиба не должна превышать 0,02…0,05 мм.
Расчет системы смазки.
Расчет подшипников
Расчет подшипников скольжения на основе гидродинамической теории смазки заключается в определении минимально допустимого зазора между валом и подшипником, при котором сохраняется надежное жидкостное трение.
Расчет производится для режима максимальной мощности.
Среднее давление на шатунную шейку:
,
.
где 
=4,3- среднее относительное усилие на шатунную шейку, взятое из динамического расчета, МПа;
=0,0108- площадь поршня, м2;
=0,02- ширина шатунного вкладыша, м;
=0,0448- диаметр шатунной шейки, мм.
Минимальная толщина слоя смазки при работе подшипника определяется следующим образом:
,
,
где 
- кинематическая вязкость масла при рабочей температуре (100 0С), сСт;
=900, кг/м3 – плотность масла при рабочей температуре;
- частота вращения коленчатого вала на режиме максимальной мощности, об/мин;
=0,6×10-3 – относительный зазор в подшипнике.
Величина критического слоя масла в подшипнике, при котором возможен переход жидкостного трения в сухое:
,
,
где 
и 
- высоты неровностей поверхностей шейки и вкладыша соответственно.
Значение высоты неровностей поверхностей шейки при различных видах механической обработки находятся в пределах:
чистовое полирование: 
=(0,4)×10-3 мм.
Высота неровностей рабочей поверхности вкладышей после алмазного точения равна =(1,6)×10-3 мм.
Коэффициент запаса надежности подшипника:
.
Расчет масляного насоса
Расчет масляного насоса заключается в определении размеров его шестерен. Этому расчету предшествует определение циркуляционного расхода масла в системе, который, в свою очередь, зависит от количества отводимой теплоты в систему смазки.
В соответствии с данными теплового баланса современных автомобильных двигателей в систему смазки отводится (1,5%…3%) общего количества теплоты, введенной в двигатель с топливом.
,
кДж/с,
где 
- максимальная мощность двигателя, кВт;
=0,356 - значение эффективного КПД двигателя, полученное в тепловом расчете.
Теоретический циркуляционный расход масла:
= 
, м3/с,
где r - плотность масла при рабочей температуре, кг/м3;
С = 2,1 кДж/кг×К – теплоемкость масла;
DТм = 10К – повышение температуры масла при прохождении его через двигатель.
Для стабилизации давления масла в системе циркуляционный расход увеличивается:
.= 
Окружная скорость вращения шестерни насоса на внешнем диаметре не должно превышать 8 – 10 м/с из-за возможности возникновения кавитации и резкого снижения объемного коэффициента подачи насоса.
, м/с,
,
где wн – угловая скорость шестерни насоса (wн = 0,5×wN или wн = wN в зависимости от конструкции привода насоса);
m = 3×10-3 м – модуль зацепления;
z = 12 – число зубьев шестерни насоса.
Длина зуба шестерни, м,
,
где hн = 0,8 – объемный коэффициент подачи насоса.
Мощность, затрачиваемая на привод насоса, кВт,
,
где p – давление масла на номинальном режиме (в карбюраторных двигателях p = 0,3…0,5 МПа,);
= 0,9 – механический КПД насоса.
